A NOVEL AERONAUTICAL STATIC INVERTER WITH HIGH FREQUENCY PULSE DC LINK

A new combined soft switching technique and a novel topology of aeronautical static inverter with high frequency pulse dc link are proposed in this paper, namely an electrical isolated converter can realize soft switching of two stage cascade converters. It lays technical foundation for high power density, high efficiency and low cost aeronautical static inverter. The operation and design approach of this topology are carefully analyzed and studied. The validity of this topology is verified by simulation and test.

单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现

单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作。

差动Boost直流变换器型高频环节逆变器

提出并深入研究差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和关键电路参数设计准则,并给出原理实验结果。这类逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向功率流Boost直流变换器以差动电路构成。研究结果表明,这类逆变器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、双向功率流、输入电流纹波小、负载短路时可靠性高、输出容量大等优点,拓宽和丰富了电力电子学高频环节逆变技术理论。

一种用于三相高频链矩阵式逆变器的SPWM方法

高频链矩阵式逆变器(High Frequency Link Matrix Inverter,简称HFLMI)是一类可实现直流侧与交流侧电气隔离的高功率密度变换器,针对矩阵式逆变器的双向开关特征,运用解结耦分析思想,研究了一种新的适用于三相HFLMI的解结耦正弦脉宽调制(SPWM)策略。阐述了所提方案的基本控制思路,详细分析了在前级逆变器高频开关工作周期内高频链逆变电路的工作模态,给出实验结果。相关工作验证了解结耦SPWM的可行性与有效性。

双Boost逆变及用于高频链矩阵式逆变器

适应高频链能量变换的特点,提出一种新型双Boost高频逆变电路,该拓扑由两个全控开关和两个储能电感构成,通过占空比大于0.5的控制方法实现高频升压及逆变输出。相对普通的全桥高频逆变电路,该拓扑可减少开关个数以提高变换效率,缩小高频变压器变比进而减小其体积和分布参数,因此可广泛应用于具有高频逆变要求的电路中。在分析其结构特点及工作原理的基础上,提出一种以双Boost高频逆变电路与典型三相输出型高频链矩阵变换器相结合的新拓扑,详细分析了Boost电感电流连续模式(CCM)下该电路高频开关周期内的工作状态,给出了相应的仿真和实验波形,结果证实了该拓扑在高频链能量变换器中应用的可行性及其控制方案的合理性。

三电平Boost型高频链逆变器损耗分析与优化

为提高列车辅助变流器可靠性、效率和功率密度,提出一种取消直流滤波环节的三相整流型高频链逆变器拓扑结构,通过采用三电平Boost变换器有效降低了整流电压峰值,并协调考虑损耗因素与全运行周期线路电压,确定了电压增益的优化取值空间,进而提出输入电压前馈补偿控制策略。进一步分析六脉波解调混合调制策略下系统的不同工作模式,提出一种有源箝位零电流软开关实现方法,并在全输入电压范围和全负载范围内对整个辅助变流器进行损耗分析,证明了该方法在效率提升方面的优势。最后仿真和实验进一步验证了理论分析的正确性。

差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器

从差动结构的角度提出了差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器电路拓扑,该逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向Buck-Boost直流变换器以差动电路构成。针对该逆变器的特点采用电压瞬时值反馈互补双向控制策略。给出了逆变器稳态工作时的4种工作模式,根据4种工作模式分析逆变器在一个低频输出电压周期内阻性、感性和容性负载下的稳态工作原理。利用开关状态等效电路进行分析计算得到了不同占空比下的逆变器标幺外特性,给出了关键电路参数的设计。实验结果证实了此逆变器及其控制策略的正确性与可行性。

基于DSP的高频链逆变电源的设计

简要地介绍了逆变电源采用高频链逆变技术的发展和优势,分析了DC/DC型高频链逆变主电路的拓扑结构和工作原理,提出了基于56F801的控制方法,进行了主电路和控制方案的设计。实验结果表明:此逆变器电路输出外特性平直,体积小,成本低,具有良好的应用前景。

高频链逆变器的全数字化混合SPWPM控制策略研究

对于高频链逆变器的控制,本文提出一种全数字化混合式正弦脉冲脉位调制(HSPWPM)控制策略,主变压器传递高频SPWPM波,根据输出电压和电流的极性对周波变换器的驱动逻辑进行分段控制,周波变换器的驱动脉冲为低频和高频调制的混合,推导了要满足电感电流磁通连续条件。介绍了该方法的工作原理,用Saber进行了仿真并制作了全桥-全波拓扑结构的300VA原理样机,仿真结果和实验验证了所提出方法的可行性,为进一步提高高频链逆变器的变换效率提供了一种新的方法。

小灵通基站UPS电源

介绍了一种基于单片机控制和高频链逆变技术的在线式小功率、正弦波、长备用时间的UPS电源,可满足小灵通基站或类似系统的要求。

基于DSP的双极性双调制波高频链逆变器实现

研究了电压型高频链逆变器的拓扑及控制方式。选用了全桥全波式高频链逆变器作为主电路,采用双极性双调制波控制方案解决双向电压型高频链逆变器的固有电压过冲问题。理论分析了电路拓扑和控制策略的合理性和变换器开关器件实现软开关的可行性。设计了基于双极性双调制波控制的软件程序及数字PI控制器算法的TMS320F2812的闭环控制系统。实验结果表明,高频逆变桥开关管实现了ZVS开通,周波变换器开关管实现了ZCS关断,高频链逆变器输出高质量的正弦波电压,证明了基于DSP控制的双极性双调制波控制模式的高频链逆变器可行性。

基于STC系列单片机的单向高频链逆变器设计

提出了一种基于STC系列单片机的单向高频链逆变器的设计。设计中采用了DC/DC和DC/AC两级变换形式;两级变换电路的控制电路均由STC单片机产生。电路具有结构和控制方法简单、噪声小、转换效率高等优点。通过实验结果验证了设计的正确性。

基于SVPWM算法的三相电压源型高频链逆变器的研究

随着单相高频链技术的不断发展和日益成熟,三相高频链技术也开始被重视和发展起来。本文介绍了高频链逆变器的拓朴结构,详细介绍了三相高频链技术中常用的矢量空间算法即SVPWM算法的工作原理,介绍了如何利用TI公司的TMS320F2812芯片来实现SVPWM算法。给出了实现结果,证明了这种算法的合理性和可靠性。

独立控制组合Boost直流变换器型高频环节逆变器

组合Boost直流变换器型高频环节逆变器,是由两个相同的隔离双向Boost直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。文中主要对组合Boost直流变换器型高频环节逆变器的电压瞬时值反馈独立控制策略、稳态原理特性等方面进行了深入研究,并给出了关键电路参数设计和仿真波形。

基于TMS320F2812的高频链逆变器控制系统

采用全桥双向电流源高频链逆变器的拓扑结构,并对此逆变系统进行了研究和设计。该逆变器以TI公司生产的TMS320F2812芯片为控制核心,详细介绍了DSP外围调理电路的硬件设计方案及软件实现方式,在采用电压瞬时值反馈的单闭环控制方式的基础上使逆变器实现了能量的双向流通。整个电路的控制由一片TMS320F2812芯片完成,实现了电源的全数字化控制。最后制作了容量为250VA的实验样机,实验结果验证了该逆变器及其控制方式的可行性和有效性。

基于SPWPM的移相全桥高频链逆变器研究

分析了一种单极性移相全桥桥式高频链逆变器的主电路拓扑和工作原理,阐述了正弦脉宽脉位调制(SPWPM)技术的实现原理,对移相SPWPM软开关的原理和特点进行了讨论,给出了利用TMS320F240 DSP芯片产生SPWPM控制信号的方法。最后通过仿真和实验验证了SPWPM技术的正确性和可行性。

一种基于F2812的SPWPM波形实现方案

在分析正弦脉宽脉位调制(SPWPM)原理的基础上,详细介绍了通过TMS320F2812型DSP芯片来实现SPWPM控制波形的方法,芯片频率高达150 MHz,使得该方案与其他方案相比在高频链逆变电源中更具优势。1.2 kW/50 Hz输出、40 kHz开关频率的实验结果证实了该方法的可行性和有效性。

脉冲直流环节高频链辅助逆变器与SRSPWM混合调制研究

为保证脉冲直流环节高频链辅助逆变器较高的输出电压质量,引进SRSPWM混合调制策略。该调制前级采用移相控制方式,而移相角度由6脉波与三角载波的占空比决定;后级实现对前级的解调,但在一个基波周期内仅有1/3周期处于调制状态,与传统SPWM调制相比大大减小了开关损耗。通过数学推导验证了该调制方法的可行性,最后对该混合调制策略进行了仿真与实验验证。

一种高频链的IMC五桥臂逆变器

提出了一种用于双电机传动系统的高频链(HFL)间接矩阵变换器(IMC)五桥臂逆变器拓扑,解决了传统IMC五桥臂逆变器电压传输比低的问题,同时具有功率密度高、传输损耗低、能够实现输入输出级电气隔离的优点。提出了用于HFL IMC五桥臂逆变器的半周期双极性空间矢量调制策略和双逆变器输出的分层控制策略,实现了零电流换流的同时,扩大了变换器的应用范围。实验结果验证了控制策略的正确性和有效性。

三相四桥臂电压源高频链逆变器

三相四桥臂高频链逆变器直流输入和交流输出之间采用高频变压器隔离变换,具有体积小、重量轻的优点;同时它还可以给三相不平衡负载供电。研究了一种单向全桥逆变电路,电路由DC/DC和DC/AC两部分构成,功率由直流侧向交流侧单向流动。通过同步控制,可以实现DC/DC部分的功率管的软开关工作方式。通过空间矢量控制方法,可以提高直流母线电压利用率。采用全数字化控制电路构建了一台1KW样机,给出了样机的参数。文章最后给出了实验结果。